Question

17．小明在探究“物距和物高一定時，物體經(jīng)小孔所成的像的高度和像距的關(guān)系”時，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：用發(fā)光二極管做成的物體、有小孔的方紙板、用半透明塑料膜做成的屏、量程為0～30cm的直尺，實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖如圖所示．
（1）該實(shí)驗(yàn)應(yīng)該在較暗的環(huán)境下進(jìn)行．（選填“亮”或“暗”）
（2）記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，請?jiān)诜礁窦埳袭嫵鱿窀吲c像距的關(guān)系圖象．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
物距u/cm	相同
物高h(yuǎn)1/cm	相同
像距v/cm	4.0	8.0	12.0	16.0	20.0	24.0
像高h(yuǎn)2/cm	2.0	4.1	6.0	8.0	9.9	12.0

（3）根據(jù)圖象，得出的探究結(jié)論是：在物距和物高一定時，物體經(jīng)小孔所成像的高度和像距成正比．
（4）另一名同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時，更換了部分實(shí)驗(yàn)器材，其實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖如圖所示．外筒（足夠長）用不透明的材料制成，左端開有小孔；內(nèi)筒（內(nèi)徑約14cm）的筒壁用不透明的材料制成，左端用半透明塑料膜做屏，并可以在外筒中自由地拉出或推入．其他器材不變．和小明所用的裝置相比較，請說出該同學(xué)用這樣的裝置做實(shí)驗(yàn)的好處和不足．（各寫一條即可）
好處：方便改變像距；
不足：像高不方便測量．

Answer 1

分析 （1）探究小孔成像實(shí)驗(yàn)時，成像的物體和環(huán)境對比度越大，成像物體越亮，像越清晰；
（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線即可得到像高與像距的關(guān)系圖象；
（3）算出表格中像的高度和像到小孔的距離的比值，可以看出比值是一個定值，由此得出像的高度和像到小孔的距離成正比；
（4）從實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)測量方面對比兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置即可得出該裝置做實(shí)驗(yàn)的好處和不足．

解答 解：（1）本實(shí)驗(yàn)探究“物距和物高一定時，物體經(jīng)小孔所成的像的高度和像距的關(guān)系”時，發(fā)光二極管是成像物體，
在明亮的環(huán)境中，發(fā)光二極管和明亮環(huán)境的對比度降低，成像不太清晰，故該實(shí)驗(yàn)應(yīng)該在較暗的環(huán)境下效果更好．
（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點(diǎn)，并用平滑的線連接起來，見下圖：

（3）由表格上的數(shù)據(jù)可知，像的高度隨像到小孔距離的增大而增大，且像的高度與像到小孔距離的比值是一個定值，
所以得出的探究結(jié)論是：在物距和物高一定時，物體經(jīng)小孔所成像的高度和像距成正比．
（4）另一名同學(xué)所用的實(shí)驗(yàn)裝置，左端用半透明塑料膜做屏可以在外筒中自由地拉出或推入，可以很方便的改變像距；
外筒（足夠長）用不透明的材料制成，不受外界實(shí)驗(yàn)環(huán)境亮暗的影響，便于觀察所成的像；
但是由于左端用半透明塑料膜做成的屏在外筒里面，不方便測量像高．
故答案為：（1）暗；
（2）見上圖；
（3）在物距和物高一定時，物體經(jīng)小孔所成像的高度和像距成正比；
（4）方便改變像距；像高不方便測量．

點(diǎn)評 本題是一道探究題，注意運(yùn)用控制變量的思路考慮問題，學(xué)會從實(shí)驗(yàn)表格數(shù)據(jù)分析并得出結(jié)論，同時要了解小孔成像的原理和特點(diǎn)，有一定的難度．